Pregunta: Problemas con la batería del Boeing 787 Dreamliner LA RESTRICCIÓN DE SEGURIDAD Cuando (3) discutimos la triple restricción, generalmente nos referimos al tiempo, costo y alcance. Pero existen otras limitaciones, y cuando se trata de vidas humanas, la seguridad se convierte quizás en la limitación más importante. Hay muchas formas de seguridad. En los

Problemas con la batería del Boeing 787 Dreamliner

LA RESTRICCIÓN DE SEGURIDAD

Cuando (3) discutimos la triple restricción, generalmente nos referimos al tiempo, costo y alcance. Pero existen otras limitaciones, y cuando se trata de vidas humanas, la seguridad se convierte quizás en la limitación más importante. Hay muchas formas de seguridad. En los proyectos de tecnología de la información, se instalan protocolos de seguridad para garantizar que los datos propietarios no se vean comprometidos. Los fabricantes de alimentos y productos para el cuidado de la salud se preocupan por la manipulación del producto y la protección de seguridad para los consumidores. Los fabricantes se preocupan de que los consumidores usen sus productos de manera segura. Compañías como Disney tienen la seguridad como la limitación número uno para los paseos y atracciones en los parques temáticos. La mayoría de las empresas prefieren permitir que los proyectos fracasen o se cancelen intencionalmente antes de arriesgarse a demandas por violaciones de seguridad. Esto es particularmente cierto si existe la posibilidad de pérdida de vidas humanas.

LA DECISIÓN DEL BOEING 787 DREAMLINER

El Boeing 787 “Dreamliner” es un avión de pasajeros bimotor de largo alcance, tamaño mediano y fuselaje ancho que puede manejar de 242 a 335 pasajeros en configuraciones típicas de asientos de tres clases. Es el avión comercial más eficiente en combustible de Boeing y es un avión comercial pionero en el uso de materiales compuestos (fibra de carbono, aluminio y titanio) como material principal en la construcción de su fuselaje y un sistema eléctrico que utiliza baterías de iones de litio. El 787 reduciría los costos de mantenimiento de las aerolíneas y los costos de reemplazo. La expectativa era que el 787 tendría un costo por asiento y milla un 10 por ciento más bajo que cualquier otro avión. El 787 fue diseñado para ser un 20 por ciento más eficiente en combustible que el Boeing 767, al que estaba destinado a reemplazar.

Para maximizar el valor de los accionistas, Boeing decidió subcontratar el 70 por ciento del trabajo en el 787 en lugar del 35 al 50 por ciento de subcontratación que se usó en los aviones 737 y 747. Se esperaba que esto acortara el tiempo de desarrollo de seis a cuatro años y redujera los costos de desarrollo de $ 10 mil millones a $ 6 mil millones. La reducción de los costos de ensamblaje de Boeing extendería un riesgo financiero significativo a los proveedores de Boeing, que ahora eran responsables de más trabajo de ensamblaje.

La variante 787 de mayor alcance puede volar entre 8.000 y 8.500 millas náuticas, suficiente para cubrir las rutas de Los Ángeles a Bangkok o de la ciudad de Nueva York a Hong Kong. Su velocidad de crucero es Mach 0,85, equivalente a 561 millas por hora en altitudes de crucero típicas. Hasta agosto de 2016, 64 clientes habían pedido 1161 Dreamliners y Boeing había entregado 445 aviones.

La industria de las aerolíneas gasta mucho más de una década y tal vez hasta $30 mil millones en el diseño de un nuevo avión comercial. Pero incluso en las fases de diseño y fabricación, las cuestiones y los problemas de seguridad aún pueden existir, pero permanecen ocultos. La única forma real de verificar que se hayan abordado los problemas de seguridad es mediante el uso comercial del avión. Boeing tuvo que retrasar siete veces la fecha de lanzamiento del 787, y los primeros aviones se entregaron con tres años de retraso. Según los informes, Boeing ha gastado $ 32 mil millones en el programa 787.

Boeing y Airbus pueden terminar gastando miles de millones de dólares después de que los aviones se pongan en uso para resolver todos y cada uno de los problemas de seguridad. Esto es lo que esperan los consumidores. Y Boeing y Airbus cumplen, como lo hicieron con los problemas de batería en el 787 Dreamliner y el A380 como lo mostrará el caso de estudio.

PROBLEMAS DE INNOVACIÓN

En el primer año de servicio del Boeing 787 Dreamliner (2011), al menos cuatro aviones sufrieron problemas en el sistema eléctrico derivados de las baterías de iones de litio. Los problemas son comunes durante el primer año de vida de cualquier nuevo diseño de aeronave; experimentó los siguientes problemas durante ese primer año:

1 de noviembre de 2011: el tren de aterrizaje no se desplegó
23 de julio de 2012: Identifican riesgo de corrosión en un componente del motor
4 de diciembre de 2012: Fuga en conectores de línea de combustible
4 de diciembre de 2012: falla un generador de energía
7 de enero de 2013: Humo en la cabina durante una inspección
8 de enero de 2013: ventilación del tanque de compensación del ala izquierda defectuosa
9 de enero de 2013: Indicador de problemas de frenos informados falsamente
11 de enero de 2013: Fuga de aceite de motor
11 de enero de 2013: grieta desarrollada en la pantalla ancha de la cabina
Después de una serie de incidentes, incluido un incendio eléctrico a bordo de un All Nippon Airways 787, y un incendio similar encontrado por trabajadores de mantenimiento en un Japan Airlines 787 aterrizado en el Aeropuerto Internacional Logan de Boston, la Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos (FAA) ordenó una revisión de la diseño y fabricación del Boeing 787 Dreamliner. después de cinco incidentes en cinco días que involucraron a la aeronave, la mayoría de los cuales involucraron problemas con las baterías y los sistemas eléctricos. A esto le siguió una puesta a tierra total de toda la flota de Boeing 787, la primera puesta a tierra de este tipo desde la de los DC-10 tras el desastre del vuelo 191 de American Airlines en 1979. horas de vuelo, que excedieron sustancialmente los 10 millones de horas de vuelo pronosticadas por Boeing, y lo habían hecho de manera peligrosa.

En diciembre de 2012, el CEO de Boeing, James McNerney, dijo a los medios de comunicación que los problemas no eran mayores que los que experimentó la empresa con la introducción de otros modelos nuevos, como el Boeing 777. Sin embargo, el 7 de enero de 2013, una batería se sobrecalentó y comenzó una incendio en un 787 vacío operado por Japan Airlines (JAL) en el Aeropuerto Internacional Logan de Boston. El 9 de enero, United Airlines informó un problema en uno de sus seis 787 con el cableado en la misma área que la batería en llamas en el avión de pasajeros de JAL; posteriormente, la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte de EE. UU. abrió una investigación de seguridad.

El 11 de enero de 2013, la FAA anunció una revisión exhaustiva de los sistemas críticos del 787, incluido el diseño, la fabricación y el montaje del

aeronave. El secretario del Departamento de Transporte de EE. UU., Ray LaHood, dijo que la administración estaba "buscando las causas fundamentales" detrás de los problemas recientes. El jefe de la FAA, Michael Huerta, dijo que hasta ahora nada encontrado “sugiere que [el 787] no es seguro”. El Ministerio de Transporte de Japón también inició una investigación en respuesta.

El 16 de enero de 2013, un 787 de All Nippon Airways (ANA) realizó un aterrizaje de emergencia en el aeropuerto de Takamatsu en la isla de Shikoku después de que la tripulación de vuelo recibiera una advertencia por computadora de que había humo dentro de uno de los compartimentos eléctricos. ANA dijo que había un mensaje de error en la cabina que citaba un mal funcionamiento de la batería. Los pasajeros y la tripulación fueron evacuados utilizando los toboganes de emergencia. Se informó que no había sistemas de supresión de incendios en los compartimientos eléctricos con baterías, solo detectores de humo.

La supervisión de los reguladores de aviación con sede en EE. UU. sobre la aprobación de seguridad de 2007 y la certificación de la FAA del 787 estuvo bajo escrutinio, mientras un comité clave del Senado de EE. UU. se preparaba para una audiencia sobre los procedimientos de certificación de seguridad de la aviación. Sin embargo, un portavoz de la FAA defendió la seguridad de 2007 del grupo. certificación del 787 diciendo: “Todo el sistema de aviación está diseñado para que, en el peor de los casos, existan sistemas para evitar que interfiera con otros sistemas en el avión”.

El 12 de febrero de 2013, el Wall Street Journal informó: “Los investigadores de seguridad de la aviación están examinando si la formación de estructuras microscópicas conocidas como dendritas dentro de las baterías de iones de litio del Boeing Co. 787 desempeñó un papel en incidentes gemelos que provocaron que la flota fuera puesta a tierra. Hace casi un mes.

El 16 de enero de 2013, las dos principales aerolíneas japonesas, ANA y JAL, anunciaron que pondrían a tierra o suspenderían voluntariamente los vuelos de sus flotas de 787 después de múltiples incidentes que involucraron a diferentes 787, incluidos aterrizajes de emergencia. Estos dos transportistas operaron 24 de los 50 Dreamliner entregados hasta la fecha. Se esperaba que la conexión a tierra le costara a ANA más de $ 1.1 millones por día.

El 16 de enero de 2013, la FAA emitió una directiva de aeronavegabilidad de emergencia que ordenaba a todas las aerolíneas con base en los EE. UU. que dejaran en tierra sus Boeing 787 hasta que se hicieran modificaciones en el sistema eléctrico, aún por determinar, para reducir el riesgo de que la batería se sobrecaliente o se incendie. . Esta fue la primera vez que la FAA dejó en tierra un tipo de avión comercial desde 1979. La FAA también anunció planes para realizar una revisión exhaustiva de los sistemas críticos del 787. La revisión se centró en la seguridad de las baterías de iones de litio fabricadas con óxido de cobalto y litio (LiCoO2). El contrato de batería del 787 se firmó en 2005 cuando las baterías LiCoO2 eran el único tipo de batería aeroespacial de litio disponible. Desde entonces, se han puesto a disposición tipos más nuevos y seguros, como el fosfato de hierro y litio (LiFePO), que proporciona menos energía de reacción durante la fuga térmica. La FAA aprobó una batería 787 en 2007 con nueve “condiciones especiales”. Rose Electronics fabricó una batería aprobada por la FAA (a través de Mobile Power Solutions) utilizando celdas Kokam, pero las baterías instaladas en el 787 fueron fabricadas por Yuasa.

El 20 de enero, la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte (NTSB) declaró que el sobrevoltaje no fue la causa del incidente de Boston, ya que el voltaje no superó el límite de la batería de 32 V y la unidad de carga pasó las pruebas. La batería tenía signos de cortocircuito y fuga térmica. A pesar de esto, el 24 de enero, la NTSB anunció que aún no había identificado la causa del incendio de Boston; la FAA no permitiría que los Dreamliners con base en EE. UU. volvieran a volar hasta que se encontrara y corrigiera el problema. En una conferencia de prensa ese día, la presidenta de la NTSB, Deborah Hersman, dijo que la NTSB había encontrado evidencia de fallas en múltiples sistemas de seguridad diseñados para prevenir estos problemas de batería, y afirmó que nunca debe ocurrir un incendio en un avión.24 La Junta de Seguridad del Transporte de Japón (JTSB) ) dijo el 23 de enero que la batería de los jets de ANA en Japón alcanzó un voltaje máximo de 31 V (inferior al límite de 32 V que había alcanzado el JAL 787 de Boston), pero tuvo una caída de voltaje repentina e inexplicable a casi cero. Todas las celdas tenían signos de daño térmico antes de la fuga térmica. ANA y JAL habían reemplazado varias baterías del 787 antes de los percances. A partir del 29 de enero de 2013, JTSB aprobó el control de calidad de la fábrica de Yuasa. La NTSB estadounidense continuó buscando defectos en la batería de Boston.

Los expertos de la industria no estuvieron de acuerdo sobre las consecuencias de la puesta a tierra: Airbus confiaba en que Boeing resolvería el problema y que ninguna aerolínea cambiaría el tipo de avión, mientras que otros expertos vieron el problema como "costoso" y "podría tomar más de un año" solucionarlo.

La única aerolínea con sede en EE. UU. que operaba entonces el Dreamliner era United Airlines, que tenía seis. Dirección General de Aeronáutica Civil de Chile dejó en tierra a LAN

Los tres 787 de Airlines. La Dirección General de Aviación Civil de la India ordenó a Air India que dejara en tierra sus seis Dreamliners. El Ministerio de Transporte de Japón hizo oficial e indefinida la puesta a tierra de ANA y JAL tras el anuncio de la FAA. La Agencia Europea de Seguridad Aérea también siguió el consejo de la FAA y dejó en tierra los dos únicos 787 europeos, operados por LOT Polish Airlines. Qatar Airways anunció que dejaría en tierra sus cinco Dreamliners. Ethiopian Air fue el último operador en anunciar la puesta a tierra temporal de sus cuatro Dreamliners.

Al 17 de enero de 2013, las 50 aeronaves entregadas habían sido puestas a tierra. El 18 de enero, Boeing anunció que suspendería las entregas del 787 hasta que se resolviera el problema de la batería. El 4 de febrero, la FAA dijo que permitiría a Boeing realizar vuelos de prueba de aviones 787 para recopilar datos adicionales.

El 19 de abril, la FAA aprobó el nuevo diseño de Boeing para la batería del Boeing 787. Esto permitiría que las ocho aerolíneas que mantenían una flota de 787 aviones comenzaran a hacer reparaciones. Las reparaciones incluirían un sistema de contención y ventilación de la batería.41 El nuevo diseño agregaría más protección y también aumentaría el peso del avión en más de 150 libras. Esto era necesario para garantizar la seguridad. Las reparaciones costarían $465,000 por avión. Boeing comprometió a más de 300 personas en 10 equipos para realizar las reparaciones, lo que llevaría unos cinco días por avión.

ANA, que opera 17 aviones Dreamliner, estimó que estaba perdiendo $868,300 por avión durante un período de dos semanas y estaría hablando con Boeing sobre la compensación por pérdidas. También se esperaba que otras aerolíneas buscaran alguna compensación.

CONCLUSIONES

Boeing logró resolver los problemas de la batería y las ventas del 787 van bien. Tanto Airbus como Boeing entienden la importancia de la confianza del cliente. Si los clientes de aeronaves pierden la confianza en la capacidad del fabricante de aeronaves para entregar una aeronave segura, el fabricante perderá negocios significativos. Los aviones pueden tener más de 100.000 componentes. Hay más de 23.000 piezas solo en el área de la cabina en el A380. Dado que se necesitan al menos 10 años y miles de millones de dólares para diseñar y probar estos aviones, es imposible simular todos los posibles problemas. Los simulacros no pueden simular todos los escenarios posibles que podrían ocurrir. La confiabilidad de cada parte y cada sistema solo se puede probar cuando la aeronave está en funcionamiento. El A380 ha sido sometido a más pruebas que cualquier otro avión. Sin embargo, a pesar de las pruebas, puede pasar algún tiempo hasta que se resuelvan todos los problemas. Debido a que pueden estar en juego vidas, Airbus gastará miles de millones para corregir todos los problemas potenciales.

Siempre habrá riesgos con el diseño y desarrollo de nuevos aviones. Los riesgos típicos incluyen:

Riesgos de innovación: lidiar con tecnologías nuevas y no probadas
Riesgos de subcontratación: Esperar que los proveedores y socios asuman riesgos de diseño y desarrollo
Riesgos de subcontratación escalonados: solicitar a los proveedores y socios que gestionen e integren el trabajo de los proveedores de nivel inferior
Riesgos en alta mar: tener componentes críticos fabricados lejos de la planta de ensamblaje final
Riesgos de la comunicación por computadora: Esperar que la comunicación por computadora reemplace la comunicación cara a cara
Riesgos en las relaciones laborales: Tener decisiones críticas relacionadas con la subcontratación tomadas por ejecutivos sin ningún aporte de las personas que realizan el trabajo.
Riesgos de C-suite desconectados: tener ejecutivos que no quieren participar en las actividades diarias de diseño de un nuevo avión
Riesgos de habilidades de gestión de proyectos: tener un equipo de proyecto que carece de habilidades críticas, como en la gestión de la cadena de suministro.
¿Se puede considerar la seguridad como una restricción en un proyecto y tener una prioridad más alta que incluso el tiempo, el costo y el alcance?